(57)【要約】【課題】      「起動時間の短縮」、「明るさ向上」および「長寿命化」と言ったユーザー要求に対応した投射型プロジェクターに適した超高圧放電灯ユニットを提供する。【解決手段】  リフレクタ１４と、超高圧放電灯１２と、カバー１６とを備える超高圧放電灯ユニット１０であって、リフレクタ１４中央部に取り付けられた超高圧放電灯１２の封止部２０には、その先端が発光管部１８の側面に当接すると共に、発光管部１８と封止部２０との連接部分の位置に空間Ｓが生じるように形成された伝熱用部材３２が密着固定されている。かかる構成により、発光管部１８と封止部２０の連接部分に低温領域が生じるのを防止しながら超高圧放電灯を効果的に冷却でき、「起動時間の短縮」、「明るさ向上」および「長寿命化」を達成することができる。【選択図】    図２
2006269394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹状の反射面を有するリフレクタと、発光管部および封止部が形成された封体容器の前記封止部を介して前記リフレクタの中央部に取り付けられた超高圧放電灯と、前記リフレクタの開口部に取り付けられた透光性のカバーとを備える超高圧放電灯ユニットであって、
前記リフレクタの中央部に取着された前記超高圧放電灯の封止部には、その先端が発光管部の側面に当接すると共に、発光管部と封止部との連接部分の位置に空間が生じるように形成された略筒状の伝熱用部材が密着固定されていることを特徴とする超高圧放電灯ユニット。
【請求項２】
凹状の反射面を有するリフレクタと、発光管部および封止部が形成された封体容器の前記封止部を介して前記リフレクタの中央部に取り付けられた超高圧放電灯と、前記リフレクタの開口部に取り付けられた透光性のカバーとを備える超高圧放電灯ユニットであって、
前記リフレクタ中央部に取着された前記超高圧放電灯の封止部には、その先端が所定の点灯姿勢における発光管部の上部側面に当接し、且つ下部側面には当接しない略筒状又は半筒状の伝熱用部材が密着固定されていることを特徴とする超高圧放電灯ユニット。
【請求項３】
前記伝熱用部材が前記発光管部と前記封止部との連接部分の位置に空間が生じるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の超高圧放電灯ユニット。
【請求項４】
前記伝熱用部材は、前記発光管部の側面に当接する先端部がセラミックで形成されると共に、前記先端部に連設され、発光管部の熱を封止部の端部側へと導く後端部が前記セラミックより熱伝導率が高い材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の超高圧放電灯ユニット。
【請求項５】
前記超高圧放電灯の封体容器には、高融点金属からなる電極と、０．１５ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀と、希ガスと、ハロゲンとが封入されており、前記封体容器の管壁負荷は０．８Ｗ／ｍｍ2以上である、請求項１乃至４のいずれかに記載の超高圧放電灯ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像素子に表示された情報を投影光学系によって投射する投射型プロジェクター等に用いられる超高圧放電灯ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、ビジネスにおけるプレゼンテーション、家庭におけるホームシアターまたはリアプロジェクションテレビ等の様々なシーンで投射型プロジェクターが使用されており、その主要部品である光源装置には、凹状の反射面を有するリフレクタに放電灯を取り付けた放電灯ユニットが一般に用いられている。
【０００３】
そして、このような光源装置には、「明るさ向上」に対する強い要請があり、従来では、放電灯の高圧化（０．１５ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀封入）や、放電灯の小型化（管壁負荷０．８Ｗ／ｍｍ2以上）等によってこの要請に応えていた。また、放電灯を高圧化した場合には、その破裂頻度が高くなるため、破裂時における破片や水銀の飛散を防止するために、リフレクタの開口部にカバーを取り付け密閉するようにしていた。
【０００４】
このようにリフレクタの開口部にカバーを取り付けてリフレクタを密閉すると、リフレクタの内側の熱を外部へ逃がすのが困難になり、放電灯の温度が高くなり過ぎていた。そのため、放電灯の寿命が短くなり、「長寿命化」の要請に反するという問題があった。特に、「明るさ向上」のために放電灯を小型化した場合には、リフレクタの内側の温度が上昇し易くなる結果この問題は顕著であった。
【０００５】
そこで、リフレクタの内側の熱を外部へ逃すべく、放電灯とリフレクタとの接続部分に伝熱体を配設する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
この技術によれば、伝熱体を介してリフレクタの内側の熱をある程度外部へ逃すことができるようになるが、放電灯の発光管部の温度、特に点灯姿勢における発光管部上側の温度を十分に下げることはできなかった。このため、放電灯の発光管部上側では石英ガラスの失透現象が加速され、明るさの低下が早くなるという問題があった。つまり、このような技術でも依然として放電灯の長寿命化を図ることができなかった。
【０００７】
かかる問題を解決するため、図１０及び１１に示すように、発光管部１ａおよび封止部１ｂが形成された封体容器１を備える超高圧放電灯２を、凹状の反射面を有するリフレクタ３の中央部に取り付けるとともに、前記リフレクタ３の中央部に固定される側の封止部１ｂ全体に、その先端が発光管部１ａの側面に当接する略筒状の伝熱用部材４を密着固定した超高圧放電灯ユニット５が提案されている。
【０００８】
この技術によれば、超高圧放電灯２の発光管部１ａの温度を所定の温度まで下げることができるので、発光管部１ａの失透現象を防止し、放電灯２の寿命をある程度延長することができる。
【特許文献１】特開平５−３２５６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１０及び１１のように超高圧放電灯２の発光管部１ａ側面全周から封止部１ｂの表面全体に亘って伝熱用部材４を密着固定する従来の技術では、発光管部１ａと封止部１ｂとの連接部分も十分に冷却され、当該部分近傍に低温領域が形成されるようになる。このため、封体容器１内部に封入した水銀の蒸発が遅れ内部圧力の上昇に時間がかかるようになり、十分な明るさに到達するまでの時間すなわち起動時間が長くなると共に、放電灯本来の明るさ(つまり設計時に予測した明るさ)にならないという問題が生じていた。
【００１０】
また、発光管部１ａの温度のうち、特に点灯姿勢における下側の温度が必要以上に低下した場合にはハロゲンサイクルが鈍り黒化現象が生じ、この場合にも明るさが低下するという問題があった。
【００１１】
それゆえに、本発明の主たる課題は、「起動時間の短縮」、「明るさ向上」および「長寿命化」と言ったユーザー要求に対応した投射型プロジェクターに適した超高圧放電灯ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載した発明は、「凹状の反射面を有するリフレクタ１４と、発光管部１８および封止部２０が形成された封体容器２２の封止部２０を介してリフレクタ１４の中央部に取り付けられた超高圧放電灯１２と、リフレクタ１４の開口部に取り付けられた透光性のカバー１６とを備える超高圧放電灯ユニット１０であって、リフレクタ１４の中央部に取着された超高圧放電灯１２の封止部２０には、その先端が発光管部１８の側面に当接すると共に、発光管部１８と封止部２０との連接部分の位置に空間Ｓが生じるように形成された略筒状の伝熱用部材３２Ａが密着固定されている」ことを特徴とする超高圧放電灯ユニット１０Ａである。
【００１３】
この発明では、超高圧放電灯１２の封止部２０に取り付けられた伝熱用部材３２Ａの先端が封体容器２２の発光管部１８の側面に当接しているので、発光管部１８の熱を直接奪ってリフレクタ１４の外部へと逃すことができる。つまり、当該発光管部１８を冷却することができる。そして、この伝熱用部材３２Ａは発光管部１８と封止部２０との連接部分の位置に空間Ｓが生じるように形成されているので、発光管部１８と封止部２０の連接部分が過度に冷却されることがなく、当該部分近傍に低温領域が生じるのを防止することができる。
【００１４】
請求項２に記載した発明は、「凹状の反射面を有するリフレクタ１４と、発光管部１８および封止部２０が形成された封体容器２２の封止部２０を介してリフレクタ１４の中央部に取り付けられた超高圧放電灯１２と、リフレクタ１４の開口部に取り付けられた透光性のカバー１６とを備える超高圧放電灯ユニット１０であって、リフレクタ１４の中央部に取着された超高圧放電灯１２の封止部２０には、その先端が所定の点灯姿勢における発光管部１８の上部側面に当接し、且つ下部側面には当接しない略筒状または半筒状の伝熱用部材３２Ｂが密着固定されている」ことを特徴とする超高圧放電灯ユニット１０Ｂである。
【００１５】
この発明では、超高圧放電灯１２の封止部２０に取り付けられた伝熱用部材３２Ｂの先端が、相対的に高温となる封体容器２２の発光管部１８の上部側面に当接し、且つ相対的に低温となる発光管部１８の下部側面には当接していないので、発光管部１８の上側を選択的に冷却できると共に、相対的に温度の低い発光管部１８の下側が必要以上に冷却されるのを防止することができる。このため、発光管部１８と封止部２０の連接部分が過度に冷却され低温領域が生じるのを防止できると共に、発光管部１８下側でのハロゲンサイクルの鈍化を防止することができる。
【００１６】
請求項３に記載した発明は、請求項２に記載の超高圧放電灯ユニット１０において、「伝熱用部材３２が発光管部１８と封止部２０との連接部分の位置に空間Ｓが生じるように形成されている」ことを特徴とするもので、これにより、発光管部１８と封止部２０の連接部分に低温領域が生じるのをより効果的に防止することができる。
【００１７】
請求項４に記載した発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の超高圧放電灯ユニット１０において、「伝熱用部材３２は、発光管部１８の側面に当接する先端部４０がセラミックで形成されると共に、先端部４０に連設され、発光管部１８の熱を封止部２０の端部側へと導く後端部４２がセラミックより熱伝導率が高い材料で構成されている」ことを特徴とするものである。
【００１８】
この発明では、伝熱用部材３２が発光管部１８の側面から奪った熱をよりスムーズにリフレクタ１４の外部へと逃がすことができる。また、発光管部１８に当接する伝熱用部材３２の先端部４０が熱膨張率の低いセラミックで形成されているので、伝熱用部材３２が吸熱して高温になったとしても、当該伝熱用部材３２の先端部４０が熱膨張して発光管部１８の側面を押圧・破壊するのを防止することができる。
【００１９】
請求項５に記載した発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の超高圧放電灯ユニット１０において、「超高圧放電灯１２の封体容器２２には、高融点金属からなる電極３０と、０．１５ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀と、希ガスと、ハロゲンとが封入されており、封体容器２２の管壁負荷は０．８Ｗ／ｍｍ2以上である」ことを特徴とするものである。
【００２０】
この発明では、封体容器２２に高圧水銀(０．１５ｍｇ／ｍｍ3以上)が封入された小型(管壁負荷は０，８Ｗ／ｍｍ2以上)の超高圧放電灯１２が用いられるので、「明るさ」を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載した発明によれば、封体容器の発光管部と封止部との連接部分近傍に低温領域を生じさせることなく発熱源である発光管部を効果的に冷却できるので、封体容器の失透現象を防止でき、長期間所定の明るさを維持することができる。また、発光管部内に低温領域が生じないので、点灯開始から十分な明るさに到達するまでの起動時間を短縮することができ、且つ放電灯本来の明るさを得ることができる。
【００２２】
請求項２又は３に記載した発明によれば、相対的に低温となる発光管部下側を過度に冷却することなく相対的に高温となる発光管部上側を選択的に冷却することができるので、封体容器の失透現象やハロゲンサイクルの鈍化を防止でき、長期間所定の明るさを維持することができる。また、発光管部内に低温領域が生じないので、点灯開始から十分な明るさに到達するまでの起動時間を短縮することができ、且つ放電灯本来の明るさを得ることができる。
【００２３】
請求項４に記載した発明によれば、リフレクタ内部の熱をよりスムーズにリフレクタの外部へと逃がすことができると共に、伝熱用部材が熱膨張して発光管部を破損するおそれがないので、超高圧放電灯ユニットの更なる「長寿命化」を実現することができる。
【００２４】
したがって、「起動時間の短縮」、「明るさ向上」および「長寿命化」と言ったユーザー要求に対応した投射型プロジェクターに適した超高圧放電灯ユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の超高圧放電灯ユニットを図面に従って詳述する。図１は本発明の一実施例[実施例１]の超高圧放電灯ユニット１０Ａを示す部分断面図であり、図２はその要部拡大図である。
【００２６】
このように本発明の超高圧放電灯ユニット１０Ａは、大略、超高圧放電灯１２と、超高圧放電灯１２の光を反射させるリフレクタ１４と、カバー１６とで構成されている。
【００２７】
超高圧放電灯１２は、図１に示すように、球状の発光管部１８と、発光管部１８の両端からストレートに延びた棒状の封止部２０とを有する石英ガラス製の封体容器２２を有しており、各封止部２０の内部には、電極棒２４と、リード棒２６と、これらを電気的に接続するモリブデン箔２８とが配設されており、発光管部１８の内部における電極棒２４の端部間には、タングステンなどの高融点金属からなる電極３０が設けられている。また、発光管部２４の内部には、０．１５ｍｇ／ｍｍ3以上の高圧水銀と、アルゴン等の希ガスと、ヨウ素，臭素，塩素，およびフッ素等のうち少なくとも１つのハロゲン(金属ハロゲン化物またはハロゲンガス等)とが封入されている。
【００２８】
なお、超高圧放電灯１２の大きさは、特に限定されるものではないが、「明るさ向上」のためには小型であることが望ましく、この実施例では、封体容器２２の管壁負荷が０．８Ｗ／ｍｍ2以上になるような大きさに形成されている。
【００２９】
この超高圧放電灯１２は後述するリフレクタ１４の中央部に設けられた放電灯取付部１４ａに一方の封止部２０が固定されており、当該封止部２０には伝熱用部材３２Ａが取り付けられている。また、伝熱用部材３２Ａが取り付けられた封止部２０の後端には金属端子３４およびアルミニウム製の放熱板３６が装着されている。
【００３０】
伝熱用部材３２Ａは、超高圧放電灯１２が発する熱をリフレクタ１４の外部へと逃がすためのもので、アルミナなどのセラミックからなり、封止部２０の外径と略同等の(つまり封止部２０表面に密着するような)内径を有する略筒状の部材である。
【００３１】
この伝熱用部材３２Ａの先端は周方向全体に亘って発光管部１８の側面に当接しており、その後端は封止部２０の後端位置まで延ばされている。また、伝熱用部材３２の先端側は、内周面が径方向に拡径されており、(先端が発光管部１８の側面に当接するようにして) 伝熱用部材３２Ａを封止部２０に取着した際に、発光管部１８と封止部２０との連接部分の位置に所定の空間Ｓが生じるように形成されている(図２参照)。そして、伝熱用部材３２Ａの先端外周は電極３０から照射される光の光路を遮断しないようにエッジ部分が切り取られている(面取りされている)。このため、伝熱用部材３２Ａの先端を発光管部１８の側面に当接させるようにしても明るさが低下するのを最小限に抑えることができる。
【００３２】
なお、伝熱用部材３２Ａを構成する材料としては、上述したセラミックに替えて、超硬合金やタングステン合金等の金属材料、或いは炭素(炭素化合物)など熱伝導率が高い他の材料を用いるようにしてもよい。
【００３３】
また、伝熱用部材３２Ａの先端側の形状として、図２ではその先端側内周面が段部を介して一律に拡径し、発光管部１８と封止部２０との連接部分の位置に空間Ｓを形成する形状のものを示したが、例えば図３に示すように、先端側内周面が先端方向に向けてテーパー状に拡径して空間Ｓを形成するようにしてもよい。つまり、 伝熱用部材３２Ａを封止部２０に取着した際に、発光管部１８と封止部２０との連接部分の位置に所定の空間Ｓが生じるような形状であれば、伝熱用部材３２Ａ先端側内周部の形状は如何なるものであってもよい。
【００３４】
リフレクタ１４は、超高圧放電灯１２の発光管部１８で発生した光を前方へ反射させるものであり、石英ガラスによって凹状の反射面を有するパラボラ形に形成されている。そして、リフレクタ１４の内面には、鏡面状の反射面が形成されており、リフレクタ１４の中央部には、超高圧放電灯１２の一方の封止部２０が挿通される筒状の放電灯取付部１４ａが形成されている(図１参照)。
【００３５】
カバー１６（図１）は、リフレクタ１４の開口部を封鎖する板状部材であり、石英ガラス等のような透光性の材料によって形成されている。
【００３６】
以上のように構成された超高圧放電灯ユニット１０Ａを組み立てる際には、まず、超高圧放電灯１２の一方の封止部２０に伝熱用部材３２Ａを嵌着し、当該封止部２０をリフレクタ１４の放電灯取付部１４ａに挿通する。続いて、リフレクタ１４の外側に配置される封止部２０の後端に金属端子３４及び放熱板３６を取り付け、封止部２０および伝熱用部材３２Ａをセメントなどの無機接着剤３８を用いて放電灯取付部１４ａに固定する。そして、カバー１６をリフレクタ１４の開口部に接着剤等を用いて取り付ける。
【００３７】
超高圧放電灯ユニット１０Ａを使用する際には、(超高圧放電灯ユニット１０Ａが所定の点灯姿勢となるように)超高圧放電灯ユニット１０Ａを投射型プロジェクター内の所定位置に配設し、点灯回路を備えた電源に接続する。そして、超高圧放電灯１２に電圧を印加してこれを点灯させる。すると、点灯に伴って封体容器２２(より詳しくは発光管部１８)が発熱するようになるが、超高圧放電灯１２の封止部２０に取り付けられた伝熱用部材３２Ａの先端が封体容器２２の発光管部１８の側面に当接しているので、伝熱用部材３２Ａが発光管部１８の熱を直接奪ってリフレクタ１４の外部へと逃がすことができる。つまり当該発光管部１８を冷却することができる。このため、温度上昇に伴う超高圧放電灯１２の破裂を防止できると共に、発光管部１８の失透現象を防止し、超高圧放電灯１２の寿命を延長することができる。
【００３８】
また、この伝熱用部材３２Ａは発光管部１８と封止部２０との連接部分の位置に空間Ｓが生じるように形成されているので、発光管部１８と封止部２０の連接部分が過度に冷却されることがなく、当該部分近傍に低温領域が生じるのを防止することができる。このため、点灯開始から十分な照度(具体的には最大照度の８０％程度の照度)となるまでの時間(すなわち起動時間)を短縮することができると共に、放電灯本来の明るさを得ることができる。
【００３９】
なお、本実施例では、高圧水銀が封入された小型の超高圧放電灯１２を用いているので、十分な「明るさ」を得ることができるのは言うまでもない。
【００４０】
また、上述の実施例では、石英ガラス製のリフレクタ１４を用いているが、金属（アルミニウム、ステンレス、真鍮、ニッケル、クロム、ニッケルークロム合金、銅、銅一ニッケル合金等）製のリフレクタ１４を用いるようにしてもよい。この場合には、リフレクタ１４の熱伝導率が高いため、放熱による冷却効果を期待できる。
【００４１】
さらに、上述の実施例では、パラボラ形のリフレクタ１４を用いているが、リフレクタ１４の形状は凹状の反射面を構成し得る形状であればよく、たとえば、開口部の形状が楕円形や四角形のものであってもよい。
【００４２】
次に、図４及び５に示す[実施例２]の超高圧放電灯ユニット１０Ｂについて説明する。上述した[実施例１]のものと異なる点は、伝熱用部材３２として、その先端が発光管部１８の側面全周に亘って当接する伝熱用部材３２Ａに換えて、その先端が所定の点灯姿勢における発光管部１８の上部側面に当接し、且つ発光管部１８の下部側面には当接しない伝熱用部材３２Ｂを用いた点である。なお、これ以外の部分は前記[実施例１]と同じであるので、前記[実施例１]の説明を援用して本実施例の説明に代える。
【００４３】
伝熱用部材３２Ｂは、超高圧放電灯１２が発する熱をリフレクタ１４の外部へと逃がすためのもので、アルミナなどのセラミックからなり、封止部２０の外径と略同等の(つまり封止部表面に密着するような)内径を有する略筒状の部材である。
【００４４】
この伝熱用部材３２Ｂの先端は、所定の点灯姿勢をとった際の発光管部１８の上部側面に当接し、且つ下部側面には当接しないように、先端側下部が切欠されている。また、その後端は封止部２０の後端位置まで延ばされている。そして、伝熱用部材３２Ｂの先端外周は電極３０から照射される光の光路を遮断しないようにエッジ部分が切り取られている(面取りされている)。
【００４５】
なお、伝熱用部材３２Ｂを構成する材料としては、上述したセラミックに替えて、超硬合金やタングステン合金等の金属材料、或いは炭素(炭素化合物)など熱伝導率が高い他の材料を用いるようにしてもよい。
【００４６】
かかる構成の伝熱用部材３２Ｂを装着した超高圧放電灯ユニット１０Ｂでは、超高圧放電灯１２の封止部２０に取り付けられた伝熱用部材３２Ｂの先端が、相対的に高温となる封体容器２２の発光管部１８の上部側面に当接し、且つ相対的に低温となる発光管部１８の下部側面には当接していないので、発光管部１８の上側を選択的に冷却できると共に、相対的に温度の低い発光管部１８の下側が必要以上に冷却されるのを防止することができる。このため、温度上昇に伴う超高圧放電灯１２の破裂や封体容器２２の失透現象を防止できると共に、発光管部１８下側でのハロゲンサイクルの鈍化に伴う黒化現象を防止でき、長期間所定の明るさを維持することができる。
【００４７】
また、発光管部１８の下部側面が冷却されないことから、発光管部１８と封止部２０との連接部分を過度に冷却して低温領域が生じるのを防止することができる。このため、点灯開始から十分な明るさに到達するまでの起動時間を短縮することができ、且つ放電灯本来の明るさを得ることができる。
【００４８】
なお、上述の例では、図４及び５に示すように、伝熱用部材３２Ｂとして下側先端部のみを切欠したものを示したが、この伝熱用部材３２Ｂは少なくとも所定の点灯姿勢における発光管部１８の上部側面から封止部２０の上部表面全体に亘って密着し、相対的に高温となる封体容器２２の上側を選択的に冷却できるものであればその態様は如何なるものであってもよく、例えば伝熱用部材３２Ｂの下側全体を切欠して略半筒状とするようにしてもよい。
【００４９】
次に、図６及び７に示す[実施例３]の超高圧放電灯ユニット１０Ｃについて説明する。上述した[実施例２]のものと異なる点は、伝熱用部材３２として、その先端部における発光管部１８と封止部２０との連接部分の位置に空間Ｓを形成した伝熱用部材３２Ｃを用いた点である。
【００５０】
このような伝熱用部材３２Ｃを用いることにより、上述した[実施例２]の作用・効果に加え、発光管部１８と封止部２０の連接部分に低温領域が生じるのをより効果的に防止することができる。このため、起動時間をより一層短縮することができると共に、より高い明るさを得ることができる。なお、これら以外の部分は前記[実施例２]と同じであるので、前記[実施例２]の説明を援用して本実施例の説明に代える。
【００５１】
次に、図８及び９に示す[実施例４]の超高圧放電灯ユニット１０Ｄについて説明する。上述した[実施例１]のものと異なる点は、伝熱用部材３２として、その先端が発光管部１８の側面全周に亘って当接する全体がセラミックで形成された伝熱用部材３２Ａに換えて、発光管部１８の側面に当接する先端部４０がセラミックで形成されると共に、先端部４０に連設され、発光管部１８及びリフレクタ１４内の熱を封止部２０の端部側へと導く後端部４２がセラミックより熱伝導率が高い材料で構成されている伝熱用部材３２Ｄを用いた点である。なお、これ以外の部分は前記[実施例１]と同じであるので、前記[実施例１]の説明を援用して本実施例の説明に代える。
【００５２】
伝熱用部材３２Ｄは、超高圧放電灯１２が発する熱をリフレクタ１４の外部へと逃がすためのもので、封止部２０の外径と略同等の(つまり封止部表面に密着するような)内径を有する略筒状の部材である。
【００５３】
この伝熱用部材３２Ｄは、窒化アルミなどのセラミックからなり、発光管部１８の側面に当接する先端部４０と、セラミックよりも熱伝導率が高い銅などの金属材料からなり、先端部４０に連設された後端部４２とで構成されている。そして、先端部４０の先端は発光管部１８側面の周方向全体に当接すると共に、その内周面が径方向に拡径されており、先端部４０を封止部２０に取着した際に、発光管部１８と封止部２０との連接部分の位置に所定の空間Ｓが生じるように形成されている。また、先端部４０の先端外周は電極３０から照射される光の光路を遮断しないようにエッジ部分が切り取られている(面取りされている)。
【００５４】
かかる構成の伝熱用部材３２Ｄを装着した超高圧放電灯ユニット１０Ｄでは、上述した[実施例１]の作用・効果に加え、伝熱用部材３２Ｄが発光管部１８の側面から奪った熱をよりスムーズにリフレクタ１４の外部へと逃がすことができる。また、発光管部１８に当接する伝熱用部材３２Ｄの先端部４０が熱膨張率の低いセラミックで形成されているので、伝熱用部材３２Ｄが吸熱して高温になったとしても、当該伝熱用部材３２Ｄの先端部４０が熱膨張して発光管部１８の側面を押圧・破壊するのを防止することができる。
【００５５】
なお、上述の例では、先端部４０の形状を[実施例１]の伝熱用部材３２Ａの先端側と同じ形状にする場合を示したが、当該先端部４０の形状を[実施例２]および[実施例３]に示した伝熱用部材３２Ｂ及び３２Ｃの先端側と同じ形状にするようにしてもよい。つまり、伝熱用部材３２Ｄの先端部４０が熱膨張率の低いセラミックで形成され、且つ後端部４２が先端部４０よりも熱導電率の高い材料で構成されていれば、上述のような効果を奏することができる。
【００５６】
発明者らは、上記各実施例による「起動時間の短縮」、「明るさ向上」および「長寿命化」の効果を以下の実験により確認した。すなわち、水銀量０．２２ｍｇ／ｍｍ3、管壁負荷は１．２Ｗ／ｍｍ2、ハロゲンとして臭素を使用した１５０Ｗ直流点灯式の超高圧放電灯１２に上述した各実施例の伝熱用部材３２を装着し、これをＦ１＝１４．０３，Ｆ２＝１０９．０のリフレクタ１４に取り付けた超高圧放電灯ユニット１０を準備し、これを試料とした。また、試料と同じ超高圧放電灯１２を用い、これに図９及び１０に示した伝熱用部材４を装着して超高圧放電灯ユニット５を準備し、これを比較例とした。
【００５７】
そして、実施例１〜４および比較例の各試料について、(1)点灯開始から照度が８０％に達するまでの立ち上がり時間，(2)比較例の最大照度を１００とした場合の相対的な明るさ，(3)所定の点灯姿勢における発光管部１８上側の表面温度(トップ温度)，(4) 所定の点灯姿勢における発光管部１８下側の表面温度(ボトム温度)および(5)ランプ電圧を測定した。その結果は、表１の通りである。なお、各測定項目についてそれぞれ３回の測定を行ない、表１にはその平均値を記した。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
表１より、実施例１〜４の超高圧放電灯ユニット１０によれば、従来技術である比較例に比べて「起動時間の短縮化」および「明るさ向上」を達成できることが分かる。また、比較例に比べてトップ温度が低いことから、発光管部１８の失透現象の要因となるトップ温度の上昇を比較例よりも抑制していることが窺える。さらに、比較例に比べてボトム温度が高いことから、ハロゲンサイクル鈍化の原因となるボトム温度の不必要な低下を比較例よりも抑制していることが窺える。つまり、比較例に比べて発光管部１８の失透現象やハロゲンサイクル鈍化による黒化現象を抑制でき、超高圧放電灯１２の「長寿命化」を実現できることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の超高圧放電灯ユニット(実施例１)を示す部分断面図である。
【図２】図１における要部拡大図である。
【図３】実施例１における伝熱用部材の変形例を示す要部拡大図である。
【図４】本発明の超高圧放電灯ユニット(実施例２)を示す部分断面図である。
【図５】図４における要部拡大図である。
【図６】本発明の超高圧放電灯ユニット(実施例３)を示す部分断面図である。
【図７】図６における要部拡大図である。
【図８】本発明の超高圧放電灯ユニット(実施例４)を示す部分断面図である。
【図９】図８における要部拡大図である。
【図１０】従来の超高圧放電灯ユニットを示す部分断面図である。
【図１１】図１０における要部拡大図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…超高圧放電灯ユニット
１２…超高圧放電灯
１４…リフレクタ
１４ａ…放電灯取付部
１６…カバー
１８…発光管部
２０…封止部
２２…封体容器
２４…電極棒
２６…リード棒
２８…モリブデン箔
３０…電極
３２…伝熱用部材
３４…金属端子
３６…放熱板
３８…無機接着剤
４０…先端部
４２…後端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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